圆形与扇形可倾瓦推力轴承的润滑性能对比试验研究

本文介绍圆形与扇形可倾瓦在推力轴承试验台上进行润滑性能对比试验的结果，并和用热弹流程序的数值计算结果进行对比分析，为圆形可倾瓦的设计提供依据。     

局部预负荷对可倾瓦轴承性能的影响

为研究局部预负荷系数对可倾瓦轴承性能的影响,基于热弹流动力润滑理论建立了一种局部预负荷系数可变的可倾瓦轴承模型,研究了某高速燃气轮机五瓦可倾轴承的局部预负荷系数对轴承的影响。结果表明:可倾瓦轴承刚度、阻尼系数随瓦块预负荷系数的增大而增大,不同方向刚度、阻尼系数受影响程度与瓦块支点位置有关;对于局部预负荷系数变化方向上的相关瓦块,最高瓦温、瓦面最高压力随局部预负荷系数的增大而升高,最小油膜厚度的变化刚好相反,且这些瓦块受影响程度要远大于其他瓦块;局部瓦块预负荷系数增大,轴承静平衡位置向远离瓦面的方向移动,反之则向靠近瓦面的方向移动;随局部预负荷系数的增大,润滑油流量减小,轴承功耗增大。     

可倾瓦轴承动态特性计算模型及方法研究

可倾瓦轴承由于具有良好的制振性及高稳定性等特征,目前被广泛应用于各种旋转机械。但由于可倾瓦轴承瓦块的摆动性,增加了系统的自由度,所以可倾瓦轴承线性动力系统的建模及计算方法较之固定瓦轴承要复杂的多。根据建模方法的不同,可倾瓦计算模型主要分为常规八系数模型、频变八系数模型、完整动力学系数模型3种。结合某引进机组大型可倾瓦轴承为研究对象,对可倾瓦轴承动态特性3种计算模型及方法进行了研究。并对计算中不计热弹变形及考虑热弹耦合效应下的轴承常规八系数动特性进行了计算,并对频变八系数模型进行了分析计算。结果表明:考虑瓦块热弹变形的可倾瓦轴承动特性系数计算结果精度较高,取消瓦块摆动频率与转子转频相同的假设的模型可望获得更高的精度。     

LEG可倾瓦径向轴承的特性分析

介绍LEG可倾瓦径向轴承的结构特点,计算并分析LEG可倾瓦径向轴承的静特性和动特性,并对LEG可倾瓦径向轴承和浸润式可倾瓦径向轴承进行了比较,显示出应用直接润滑技术轴承的优越性。     

可倾瓦轴承服役间隙识别方法及温度极值预测

可倾瓦轴承摆动瓦块与转子之间的间隙大小(数量级一般为μm级)是决定轴承流体动压效应的最敏感参数之一,间隙的微小变化会带来轴承静动特性的明显变化。实际中,由于制造、装配误差以及工况变化,会使可倾瓦轴承实际间隙大小与已知的设计间隙产生不同程度的偏差,根据设计间隙确定的轴承性能参数并不完备充分,而实际间隙由于各种条件限制并不能直接测试。基于正反问题融合、理论与试验联立方法,以可倾瓦轴承润滑理论与计算模型为基础,将轴承性能仿真结果与测试得到的轴承特征点温度数据相融合,建立了轴承服役间隙与特征点温度的映射关系,构建了一种有效的可倾瓦服役间隙识别方法,并以某重型燃机可倾瓦轴承为案例,通过轴承服役间隙识别和轴承温度极值预测对该方法进行了验证。     

大型可倾瓦轴承瓦块数目对轴承静动特性的影响分析

借鉴国内外大型可倾瓦轴承设计技术特点,围绕实际大型可倾瓦轴承设计过程中急需解决的轴承温升、承载力与稳定性的设计难点与耦合问题,采用流固热耦合模型和多场分析技术,对不同瓦块数目变化下可倾瓦轴承的温度场、压力场、最小油膜厚度以及刚度、阻尼等静动特性进行计算分析,结果表明:块数目增加,可倾瓦轴承最大油膜压力和最高温度略有增加,最小有油膜厚度明显减小,导致轴承承载能力明显下降,但轴承刚度、阻尼明显增大,这对提高稳定性有利,实际中可倾瓦轴承瓦块数目的确定应根据设计要求和工况条件进行具体分析。     

超超临界汽轮机可倾瓦轴承改造的研究与应用

为解决某超超临界汽轮机1号轴承相对振动大的问题,将其由椭圆轴承更改为可倾瓦轴承。理论方程求解结果显示,更换轴承后,功耗和需油量均有所降低,稳定性和抑振性增强。改造后电厂现场试验结果验证机组振动水平良好。从理论计算和实际应用两方面验证了超超临界汽轮机1号轴承进行可倾瓦改造的可行性,为今后电厂解决同类问题提供了技术支持和解决方案。     

MLX系列减速机用扇形可倾瓦滑动推力轴承润滑性能分析

以MLX系列减速机用扇形可倾瓦滑动推力轴承为研究对象,建立基于计算流体动力学(CFD)的有限元仿真分析模型和基于数值分析方法的数值分析模型分析流体润滑性能,利用有限元分析模型研究分析了轴承中润滑油膜压力场和温度场的分布及其随轴承转速、润滑油粘度的变化情况。利用数值分析方法建立轴承油膜厚度模型,分析了轴承扇形瓦块倾角的变化对轴承润滑性能的影响。结果表明：随着轴承转速和润滑油粘度的增加,油膜最高压力和最高温度持续线性增大;扇形瓦块的周向、径向倾角对轴承油膜压力和厚度会造成影响,且径向倾角的影响更大。     

五瓦可倾瓦轴承-转子系统临界转速的研究

针对CAP1400常规岛给水泵轴承-转子系统模型,设计了五瓦可倾瓦滑动轴承,利用得到的轴承油膜动力特性系数来求解不同支撑工况下的临界转速,并通过给水泵热态联机试验测试轴承的振动特性.结果表明:可倾瓦轴承刚度和阻尼系数随着转速变化而呈现不同的特性;刚性支撑下的临界转速大于弹性支撑下,而“湿态”工况下水膜刚度的增加使得临界转速大于“干态”工况下,并且远大于实际运行转速;试验测得轴承垂直、水平和轴向上振幅与振动速度均满足国家标准要求.     

可倾瓦推力轴承不稳定性研究

和径向可倾瓦轴承类似，蒙受轴向载荷的可倾瓦推力轴承的刚度与阻尼系数强烈地依靠于外界扰动频率。通过对一简单可倾瓦推力轴承轴向动特性系数解析解的讨论表明，由于上述频率的影响，在一定条件下动态油膜力有可能产生轴向负阻尼，这在讨论系统轴向瞬态过程或稳定性问题时是应当引起注意的。     

新型可倾瓦轴承

据“Turbomachinery Internationai”1993年1—2月号报导,美国罗得岛州西格林威治市的KMC公司提出一种新型可倾瓦轴承,它取代传统的多部件支点结构,代之以一种整体的挠性支撑结构,以便消除磨损和高的接触应力。KMC Flexure Pivot(挠曲支点)可倾瓦轴承的特色是中心支承的支撑结构,它挠曲形成收敛楔,而不是像传统支点可倾瓦的摆动件。消除了瓦块的颤动以及与传统支点可倾瓦轴承有关的制动,新设计在消除支点磨损和接触应力时,提供了低的横向联接和高的     

可倾瓦轴承弹性支点的图解设计方法及性能分析

可倾瓦块的弹性支点能够改善轴承的润滑性能和动力学性能。针对带预紧弹簧的可倾瓦支点结构,分析了弹性支点可倾瓦轴承的工作过程,并基于瓦块支点受力平衡提出了一种弹性支点的图解设计方法。根据特定工况条件下的动力学性能要求,合理设计弹性支点的刚度和预紧力等参数;针对案例轴承设计了弹性支点的结构。结果表明:通过在3 000～10 000 r/min范围内轴承动力学性能的自适应调节,可使可倾瓦轴承的综合刚度保持为256 N/μm,从而提高变工况条件下转子系统的运动精度。     

可倾瓦轴承制造工艺研究

可倾瓦轴承以它特有的良好的抗失稳能力,已广泛应用于大型汽轮机发电机组上,对保证机组轴系稳定性特别是解决大型汽轮机组高中压转子振动问题起到了很好的作用,但可倾瓦轴承技术要求高,制造工艺复杂。文章总结了我厂及国外典型可倾瓦轴承的制造工艺技术,并对一些现场安装中出现的问题进行了分析。     

可倾瓦轴承的加工与装配

介绍了可倾瓦轴承的加工及装配方法。通过测量轴承各相关件的尺寸,计算出满足轴承内孔尺寸要求的垫片厚度,最终达到装配要求。     

基于CFD的推力瓦优化的数值模拟与试验分析

针对洪屏抽水蓄能电站机组额定运行工况下推力轴承瓦温偏高的问题,提出通过增大推力瓦外径来减小推力瓦温的优化思路以确保机组安全稳定运行,并采用Pro/e、Gambit、Fluent软件对改进前后的油膜计算域进行三维数值模拟计算,对改进前后洪屏电站#2机的瓦温进行测量,以验证改进后推力瓦的有效性。结果表明,优化后的推力瓦面压力高压区域增大,温度明显降低。研究结果为类似电站解决推力瓦温过高问题提供了借鉴。     

不同载荷状态下可倾瓦轴承低频振动分析与比较

针对大型旋转机械可倾瓦轴承低频振动问题,通过联合求解轴承润滑和瓦块动力学方程,采用数值仿真方法分析了可倾瓦轴承瓦块的颤振现象,结合汽轮发电机组上发生的2种类型失稳故障实例,分析了油膜失稳和瓦块颤振2种故障振动特征.结果表明:油膜失稳和瓦块颤振都有可能导致可倾瓦轴承出现低频振动,这2种故障模式下所出现的失稳现象很相似,频率均为低频,幅值均随转速的升高而增大,很容易混淆;可倾瓦轴承轻载时容易出现油膜失稳故障,重载时容易出现瓦块颤振现象;油膜失稳时转轴振动和轴承振动较大,瓦块颤振时转轴振动较小而瓦块振动较大.     

核电常规岛给水泵CAP1400转子动力学分析

针对常规岛给水泵CAP1400可倾瓦滑动轴承-转子系统安全、平稳运行问题,利用有限元QZ算法计算不同支撑工况下的临界转速。首先设计五瓦可倾瓦轴承,计算了轴承的油膜厚度、刚度和阻尼等非线性动力参数;其次,建立轴承-转子系统模型,采用油膜的特性数据求解可倾瓦轴承-转子系统在刚性支撑、弹性支撑以及"湿态"支撑工况下的临界转速;最后,对给水泵进行联机试验,采集不同流量工况下轴承不同方位的振动值。结果表明:可倾瓦轴承的油膜厚度在0.04-0.05 mm之间,刚度随着转速的增大而增大,而阻尼反之;刚性支撑下的临界转速大于弹性支撑,而"湿态"工况下水膜刚度的增加使得一阶临界转速在8 100-8 777 r/min之间,远大于实际运行速度;试验测得轴承垂直、水平和轴向上振动值与振动速度均满足国家标准。临界转速的计算与试验结果为CAP1400常规岛给水泵可倾瓦轴承-转子系统安全平稳地运行提供了设计依据。     

关于提高可倾瓦径向滑动轴承抗振能力的探讨

作者根据多年从事可倾瓦轴承试验研究的经验与电厂服务的实践，分析了可倾瓦径向滑动轴承的振动现状，探讨了影响抗御振动能力的因素，提出了提高抗振能力的途径。     

监测大型汽轮发电机组四可倾瓦轴承负荷的试验研究

讨论了支承力法（即用测力传感器直接监测大型汽轮发电机组四可倾瓦轴承负荷的方法）的原理和误差，介绍了轴承试验台结构及其测试系统，并在试验驯进行了四可倾瓦轴承负荷测试试验研究和误差分析，试验结果表明，支承力法有较高的测试精度，它的综合误差小于５％，可满足工程测试要求。     

9FA燃气轮机可倾瓦油膜涡动故障分析与处理

某9FA燃气轮机#3可倾瓦轴承振动突然增大造成机组跳闸,振动突增以25Hz低频分量为主,诊断为油膜涡动故障。造成油膜涡动故障的原因为燃气轮机透平间少量烟气泄漏造成透平间温度异常升高,将#1轴承抬高,使相邻的#3轴承负载减轻,诱发油膜涡动。制定了有效的处理措施,解决了油膜涡动问题,为该类故障处理提供了参考。